Entwicklung von prozessintegrierten Qualitätsmessverfahren beim Wasserstrahlschneiden unter Wasser (PDF)

Inhaltsangabe:Einleitung:
Diese Arbeit wurde im Rahmen der grundlegenden Untersuchungen, die zur Optimierung des Schneidprozesses von HDFS (Hochdruckflüssigkeitsstrahlen) mit und ohne Zusatz von Abrasivstoffen führen sollen, durchgeführt.
Der Einsatz von HDFS hat sich in den letzten zwanzig Jahren ein breites Anwendungsfeld erworben. Gegenüber anderen Trennverfahren, wie Laser-, Plasma- und Brennschneiden, sind einige Vorteile mit dieser Technologie verbunden. Sie bestehen unter anderem in der geringen thermischen Belastung des Werkstoffes und geringem Verschleiß des Werkzeuges. Es können nahezu beliebige Konturen erzielt werden, wobei saubere Schnittkanten entstehen. Außerdem werden die Bearbeitungsstäube gebunden. Nicht zuletzt sind diese Vorteile mit oftmals erheblich geringeren Betriebskosten verbunden.
Da bis heute eine mathematische Beschreibung des Verfahrens noch nicht vorliegt, müssen die Anlagenparameter, wie Druck, Vorschub etc., empirisch optimiert werden. Gerade für eine flexible, rechnergestützte Fertigung wäre es von großem Nutzen, aufgrund von Werkstoffkennwerten die optimalen Bearbeitungskriterien festzulegen. Deshalb ist es notwendig Messsysteme zu entwickeln, welche die auftretenden Prozessparameter erfassen.
Mit Hilfe von Mikroskop und Tastschnittgerät werden die Schnittkanten untersucht, wobei die Korrelationen zu den entsprechenden Schneidparametern festgestellt werden. Parallel dazu werden die Reststrahlkraft (RSK) und das Körperschall- bzw. Schwingunsverhalten prozessintegriert gemessen. Nun wird geprüft, inwieweit diese Größen geeignet sind, die Schnittqualität vorherzusagen.
Die Ausarbeitung einer Systematik soll das Anwendungsfeld und die geeigneten Meßverfahren beleuchten. Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin, mögliche Messverfahren für die prozessintegrierte Qualitätskontrolle darzustellen, zu bewerten sowie Korrelationen von Prozessparametern mit der Schnittkantenoberfläche festzustellen. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.Einleitungl
2.Kontinuierliche Qualitätskontrolle bei trennenden Bearbeitungsverfahren3
3.Systematik HDWS-Prozesskontrolle
3.1Anwendungsfälle und Einsatzbereiche8
3.2Messverfahren zur Schnittkantenbeurteilung10
3.3Prozesskontrolle unter Wasser17
4.Aufbau und Struktur der Versuchsanlage18
5.Versuchsprogramm
5.1Auswahl der Messverfahren20
5.2Messgeräte20
5.3Kalibrierung22
6.Versuchsdurchführung
6.1Messung der Reststrahlkraft (RSK)23
6.2Beschreibung eines [...]